Le corps d’un être humain est constitué d’environ 200 sortes de cellules différentes, mais toutes ont au départ le même ADN, molécule de 1,80 mètres de long. Le géome est constitué de six milliards de bases puriques, qui sont le barreaux de l’hélice et que l’on représente par les lettres A,C,G,T, deux bases étant toujours face à face (la cytosine C est toujours opposée à la guanine G et la thymine T à l'adénosine A.)
          Comment cet ADN commun peut-il s’exprimer de façon différente au moment du dévelop-pement embryonnaire de façon que se différencient les cellules de la peau, du foie, de la rétine et bien d’autres encore  ?
           Pour tenir peu de place la chaine d’ADN s’enroule, comme sur des bobines, autour de plusieurs millions de molécules appelées histones, qui se regroupent par 8. Sur cet enroulement les gènes de l’ADN ne sont pas accessibles et il ne peut pas y avoir d’expression des gènes.
          Pour que les gènes puissent d’exprimer, il faut que, sur la longueur d’ADN du gène, l’ADN soit déroulé, pour avoir accès à la succession des bases qui représentent le génome.
          Des marqueurs sont situés à certains endroits sur l’ADN et ils indiquent où le déroulement doit se faire pour qu’un mécanisme chimique intervienne pour répliquer uen séquence de l’ADN qui migrera ensuite dans la cellule pour engendrer la produx-ction d’acides aminés puis des protéines spécifiques de la cellule. On dit alors que le gène objet de cette duplication s’est « exprimé ».
           L’ensemble de modifications de l’ADN (sans changements de la séquence des bases) par le positionnement de marqueurs, qu’elle soit prédéterminée ou due à une modification génétique aléatoire est appelée « épigénétique »
           Les cellules souche de l’embryon peuvent ainsi se différencier, pour former les cellules spécifiques des divers organes. 

            Ce rôle dans le développement embryonnaire a son revers : l’épigénome intervient également dans le cancer. De très nombreuses études ont mis en évidence l’implication majeure des modifi-cations épigénétiques, qui en modulant la structure de l’ADN, participent à la genèse et à la progression tumorale.
          Le long des ADN, trois sortes de protéines interviennent :
                         - celles qui vont « écrire » en rajoutant des radicaux sur les bases puriques, notamment un groupe méthyle (CH3) sur la base cytosine de l’ADN., lequel radical empêche en général la séquence qui suit de s’exprimer.
                         - celles qui vont « lire » les radicaux ainsi rajoutés.
                         - celles qui vont « détruire » ces radicaux. Il existe en particulier dans les cellules des gènes qui expriment des protéines suppresseurs de tumeurs.

          Des mutations de ces protéines vont perturber la stabilité du génome et provoquer des altérations des cellules et favoriser l’apparition des cellules anormales tumorales.
          On observe dans les cancers une hyperméthylation localisée notamment au niveau des séquences où s’initie l’expression de gènes suppresseurs de tumeurs. Cette méthylation anormale conduit à une perte d’expression de ces derniers, réduisant ainsi les garde-fous garant du bon fonctionnement de la cellule. On observe également une sous-méthylation de certains gènes favorisant une réplication anarchique des cellules : ils s’expriment plus fortement et contribuent donc au processus tumoral.
         L’ADN n’est pas le seul à être altéré épigénétiquement dans les cancers. Les histones peuvent, elles aussi, subir un grand nombre de modifications chimiques au niveau de certains acides aminés., en particulier acétylations (fixation d’un CH3-CH2) et les méthylations (CH3). L’acétylation des histones conduit à l’ouverture de la chaine ADN tandis que l’effet de la méthylation varie selon l’histone et le site méthylé.
          
           Le vieillissement et l’exposition aux substances cancérigènes de l’environnement peuvent altérer l’épigénome. De même, la nutrition pourrait jouer un rôle. En outre, le stress cellulaire lié aux inflammations chroniques modifie l’épigénome. De nombreux travaux en cours s’attachent à préciser les effets de ces facteurs environnementaux.

           Peut-on intervenir pour réparer ou au moins atténuer les altérations épigénétiques mises en cause dans les cancers ?
           Les thérapies épigénétiques consistent à reprogrammer l’épigénome altéré des cellules cancéreuses, de façon à inverser, au moins partiellement, l’expression des gènes spécifiques au cancer.
         De plus, les cellules cancéreuses modulent leur épigénome pour résister aux chimiothérapies et échapper à la surveillance immunitaire de l’organisme.
          ll s’agit de rechercher des thérapies, soit qui ciblent l’épigénome dans sa globalité, soit qui ciblent des régions localisées du génome et qui agissent sur les enzymes d’écriture, de lecture et de suppression afin de réguler simultanément la méthylation de l’ADN et la désacétylation des histones.

           Un autre secteur de recherche contre le cancer est l’immunothérapie : il s’agit de modifier des lymphocytes pour lutter contre les cellules cancéreuses.
         Le but est d’exploiter et d’améliorer le potentiel immunitaire du patient pour aider l’organisme à se débarrasser de la tumeur. En hématologie, plusieurs cancers du sang sont aujourd’hui traités par des cellules dites CAR-T, des lymphocytes T transgéniques exprimant un récepteur capable de reconnaître des antigènes présentés sur la membrane des cellules tumorales et d’amener les lymphocytes T à les éliminer.
          L’organisme produit naturellement des lymphocytes T qui reconnaissent ces antigènes, mais souvent en quantité trop faible pour avoir une capacité antitumorale. La thérapie consiste à en produire en laboratoire et à en injecter des milliards, en espérant que cette quantité aura un effet de réduction tumorale.
           Des essais sont en cours sur des patients sans effets secondaires notables.